Use of natural analogues to develop and test models of radionuclide release and transport in uplift / erosion scenarios

隆起・侵食シナリオにおける核種の放出と移行に関するモデルの開発と試験のためのナチュラルアナログの利用

Klein, L.*; Hardie, S.*; McKinley, I.*; 舘 幸男  ; 柴田 雅博 ; 天野 由記   ; 高瀬 博康*

Klein, L.*; Hardie, S.*; McKinley, I.*; Tachi, Yukio; Shibata, Masahiro; Amano, Yuki; Takase, Hiroyasu*

地層処分の安全評価において、隆起・侵食は重要な変動シナリオとして考慮され、日本の地質環境の場合、隆起の影響は起こりうる処分場の状態変遷の一部として考慮する必要がある。最初の検討として、主要核種の溶解度や収着の変化を考慮して、単純な隆起・侵食シナリオが評価された。ここで重要な課題となるのは、岩盤力学, 水理地質学, 生物地球化学的な変化が、人工バリアと岩盤中の放射性核種の移行に及ぼす影響を定量評価するためのモデルと関連データベースを開発することである。これらのプロセスの調査検討において、室内実験には大きな不確実性を伴うため、ナチュラルアナログが重要な役割を果たす。本報告では、安全評価上考慮すべき主要なプロセスと可能性のあるアナログ研究について、既存の知見の活用と新たなプロジェクトの可能性の両方の観点から抽出と議論を行う。

The uplift / erosion is treated as a special perturbation scenario for the safety assessment of the geological disposal, due to the Japanese tectonic setting, the impact of uplift must be considered as part of "likely" repository evolution. In an initial study, a simple uplift and erosion scenario was assessed with resultant changes in solubility and sorption of key radionuclides. A special challenge here is development of models and associated databases to quantify the impact of rock mechanical, hydrogeological and bio-geochemical changes on radionuclide migration both in the EBS and in the geosphere. There are great uncertainties with any laboratory studies to investigate the processes involved and therefore natural analogues have great potential here. The paper will list and discuss the key safety-relevant processes and potential analogue studies by considering both data mining of existing knowledge bases and also new projects that are specifically focused on this application.